專利名稱：Bgl加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合成氣或氫氣的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及以煤為原料制取氫氣和一氧化碳的合成氣或氫氣以制合成油、合成氨或甲醇等的技術領域，特別涉及BGL加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣或氫氣的方法及裝置。
背景技術：
目前以煤為原料制取氫氣和一氧化碳合成氣或氫氣的煤氣化技術比較成熟的有以下幾種1. SHELL/GSP干煤粉氣化技術。該技術引進軟件費高，對煤種要求高，操作條件苛刻，氣化爐設備結構復雜(特別是爐內件，目前國內尚不具備完全的加工制造能力)，設備投資大。國內外都沒有成熟的裝置和經驗可借鑒。因為投資高，開停車次數多，產品成本居高不下，即使國內已經開車的SHELL/GSP裝置也是在苦苦支撐，有些已經破產被并。國家已經暫停新建SHELL氣化裝置的建設。2.水煤漿氣化技術。該技術對煤種要求高，操作條件苛刻，純氧燒嘴檢修頻繁，制漿過程復雜，投資大，受煤種適應性限制。3. LURGI爐碎煤加壓氣化技術。技術成熟，氣化爐設備簡單，可國產化；操作條件溫和，氧耗低，設備投資低；適應劣質煤；但煤氣水處理流程長，工藝復雜；粗煤氣凈化和甲烷組份回收及利用工藝流程長而且復雜，投資大，能耗高。4. BGL加壓熔渣氣化技術。該技術工藝原理和LURGI爐碎煤加壓氣化技術基本相同，但對其缺點進行了大幅改進例如大幅降低工藝蒸汽消耗，減小蒸汽鍋爐的規模；大幅降低外排煤氣水量(為魯奇爐碎煤加壓氣化技術的10 15% )，減小煤氣水處理/污水處理的規模；大幅降低氣化爐灰中殘炭含量(保證低于0. 5%，而魯奇爐在5%左右，操作控制低于6% )；單臺氣化爐生產強度大幅提升(是魯奇爐的1. 5 2倍)。但其本質上沒有徹底消除魯奇爐的缺點，例如合成氣中含有甲烷，煤氣水中含有復雜有機雜質等。5.常壓間歇空氣煤(焦)造氣固定床技術。該技術生產能力低，污染嚴重，能耗高。國內早已禁止新上項目采用。6.常壓連續富氧或純氧煤(焦)造氣固定床技術。該技術生產能力低，污染嚴重， 能耗高。國內新上項目極少采用。采用BGL爐煤造氣制取氫氣和一氧化碳合成氣或氫氣的工藝過程，存在以下一些問題1.粗煤氣洗滌水(煤氣水)中有機物含量較多且成分復雜，回收處理困難，投資大。2.粗煤氣中含有大量的甲烷約 8% V干，回收及利用困難，流程長投資大；如不回收則浪費原料；甲烷進入后續工藝裝置將降低例如煤制油、甲醇合成等后續裝置的效率， 弛放量增加有效氣體利用率降低。
3.粗煤氣中含有對粗煤氣凈化裝置如低溫甲醇洗或變壓吸附脫除困難的有機硫如噻吩、氧硫化碳、二硫化氫等雜質，還含有污染低溫甲醇洗裝置的有機物如焦油、中油、輕油組份，處理和回收困難，投資大。4. BGL爐出口高溫粗煤氣只能副產低壓蒸汽，蒸汽品位低，能量利用效率低。
發明內容
本發明所要解決的技術問題之一在于針對BGL爐煤造氣制取氫氣和一氧化碳合成氣或氫氣的工藝過程所存在的問題而提供一種BGL加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣或氫氣的方法，該方法可使BGL爐煤造氣制取氫氣和一氧化碳合成氣或氫氣用于煤制油、合成氨、甲醇等裝置的工藝過程更經濟合理，充分發揮BGL爐煤造氣投資低、消耗低、技術成熟和國產化的優勢，徹底解決目前BGL爐煤造氣工藝存在的問題。本發明所要解決的技術問題之二在于提供一種上述BGL加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣或氫氣的方法所使用的裝置。作為本發明第一方面的BGL加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣或氫氣的方法，其BGL爐出口粗煤氣直接送入純氧非催化部分氧化爐，和經過預熱的純氧發生燃燒，最終形成170°C左右氣體送出，進一步制取合格的合成氣或氫氣。在本發明方法的一個優選實施例中，所述純氧非催化部分氧化爐送出的高溫氣體經熱量回收步驟回收熱量和第二除塵步驟除塵后，送入脫硫脫碳步驟進行脫硫脫碳后形成凈化合成氣，該凈化合成氣送入精脫精制步驟進行進一步凈化，形成合格的合成氣或氫氣送出ο在本發明方法的一個優選實施例中，所述BGL爐出口粗煤氣經第一除塵步驟除塵后，直接送入純氧非催化部分氧化爐。在本發明方法的一個優選實施例中，所述純氧非催化部分氧化爐的高溫氣體經熱量回收步驟回收熱量和第二除塵步驟除塵后，送入耐硫變換步驟調整氫氣/ 一氧化碳比例約為1 1 3 1 ；經調整氫氣/一氧化碳比例后的變換煤氣送入脫硫脫碳步驟進行脫硫脫碳。在本發明方法的一個優選實施例中，經第二除塵步驟除塵后的粗煤氣或經調整氫氣/ 一氧化碳比例后的粗煤氣經過一冷卻步驟冷卻至后送入脫硫脫碳步驟進行脫硫脫碳。在本發明方法的一個優選實施例中，進入純氧非催化部分氧化爐的純氧來自空分，質量百分比濃度為90 99. 6%，溫度為常溫 150°C，BGL爐出口粗煤氣的溫度為 350 650°C，純氧與BGL爐出口粗煤氣的體積比為0. 1 0. 2。在本發明方法的一個優選實施例中，所述熱量回收步驟中可副產4. 0 10. OMPa 中高壓飽和蒸汽和/或0. 5 0. 6MPa低壓飽和蒸汽，形成的煤氣水去煤氣水分離和處理系統。在本發明方法的一個優選實施例中，所述熱量回收步驟送出的粗煤氣溫度約為 140 150°C。在本發明的一個優選實施例中，所述耐硫變換步驟部分變換或全部變換粗煤氣。在本發明方法的一個優選實施例中，所述脫硫脫碳步驟為低溫甲醇洗步驟或變壓
6吸附步驟，其中低溫甲醇洗出來的再生富含硫化氫氣體或變壓吸附步驟出來的尾氣作為生產硫磺或硫酸的原料氣送入硫回收步驟生產硫磺或硫酸。在本發明方法的一個優選實施例中，所述第一除塵步驟采用高溫旋風分離器進行。在本發明方法的一個優選實施例中，所述熱量回收步驟采用冷激和/或廢熱鍋爐進行。在本發明方法的一個優選實施例中，所述第二除塵步驟分為洗滌步驟和旋風分離步驟，所述旋風分離步驟形成的煤氣水去煤氣水分離和處理系統。所述合格的合成氣的氫氣/ 一氧化碳比例為1 3 1或富氫氣產品。作為本發明第二方面的BGL加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣或氫氣的裝置，包括BGL氣化爐和純氧非催化部分氧化爐，其中BGL氣化爐上的粗煤氣出口通過第一粗煤氣輸送管連接到純氧非催化部分氧化爐的粗煤氣入口上，所述純氧非催化部分氧化爐上的純氧入口通過純氧輸入管接空分設備的純氧輸出口 ；純氧非催化部分氧化爐上的高溫氣體出口送出的粗煤氣，以制取合格的合成氣或氫氣。在本發明裝置的一個優選實施例中，還包括一第一分離裝置，所述第一分離裝置上設置有粗煤氣入口、粗煤氣出口、粉灰出口，第一分離裝置上的粗煤氣入口接第一粗煤氣輸送管，第一分離裝置的粗煤氣出口通過第二粗煤氣輸送管接所述純氧非催化部分氧化爐的粗煤氣入口，第一分離裝置的粉灰出口送出粉塵。在本發明裝置的一個優選實施例中，第一分離裝置為一旋風分離設備。在本發明裝置的一個優選實施例中，還包括一熱量回收設備，所述熱量回收設備上設置有高溫氣體入口、高溫氣體出口、蒸汽出口和煤氣水出口，所述熱量回收設備的高溫氣體入口通過高溫氣體輸送管接所述純氧非催化部分氧化爐上的高溫氣體出口，該熱量回收設備的蒸汽出口送出中壓和/或低壓飽和蒸汽，熱量回收設備的煤氣水出口通過第一煤氣水輸送管接煤氣水分離和處理系統，熱量回收設備上的高溫氣體出口送出的粗煤氣，以制取合格的合成氣或氫氣。在本發明裝置的一個優選實施例中，所述純氧非催化部分氧化爐上還設置有一煤氣水入口，所述純氧非催化部分氧化爐上的煤氣水入口通過第二煤氣水輸送管接煤氣水分離和處理系統。在本發明裝置的一個優選實施例中，所述第一煤氣水輸送管通過第一連接管線和壓縮機連接第二煤氣水輸送管。在本發明裝置的一個優選實施例中，還包括一第二分離裝置，所述第二分離裝置上設置有氣體入口和氣體出口以及煤氣水出口，所述第二分離裝置上的氣體入口通過第三粗煤氣輸送管接所述熱量回收設備上的高溫氣體出口，第二分離裝置上的氣體出口送出的粗煤氣，以制取合格的合成氣或氫氣，第二分離裝置上的煤氣水出口與所述第一煤氣水輸送管連接。在本發明裝置的一個優選實施例中，所述第二分離裝置為洗滌旋風分離設備。在本發明裝置的一個優選實施例中，還包括一冷卻裝置，所述冷卻裝置上設置有粗煤氣入口、粗煤氣出口以及煤氣水出口，所述冷卻裝置上的粗煤氣入口通過管線與所述第二分離裝置上的氣體出口連接，冷卻裝置上的粗煤氣出口送出的粗煤氣，以制取合格的合成氣或氫氣，冷卻裝置上的煤氣水出口通過第三煤氣水輸送管接煤氣水分離和處理系統。在本發明裝置的一個優選實施例中，在所述冷卻裝置與所述第二分離裝置之間增加一耐硫變換裝置，所述耐硫變換裝置包括一換熱設備和一變換設備，所述換熱設備上設置有粗煤氣入口、粗煤氣出口、變換氣出口、變換氣循環入口，所述變換設備上設置有粗煤氣入口、變換氣循環出口 ；所述第二分離裝置上的氣體出口一方面通過第四粗煤氣輸送管接所述換熱設備上的粗煤氣入口，另一方面通過第五粗煤氣輸送管和控制閥接所述冷卻裝置上的粗煤氣入口 ；所述換熱設備上的變換氣出口通過變換氣輸送管接所述冷卻裝置上的粗煤氣入口，換熱設備上的粗煤氣出口通過第六粗煤氣輸送管接所述變換設備上的粗煤氣入口，變換設備上的變換氣循環出口通過變換氣循環管接換熱設備上的變換氣循環入口。在本發明裝置的一個優選實施例中，還包括一脫硫脫碳裝置，所述脫硫脫碳裝置上設置有粗煤氣入口、凈化氣出口和生產硫磺或硫酸的原料氣出口，所述脫硫脫碳裝置上的粗煤氣入口通過第七粗煤氣輸送管接冷卻裝置上的粗煤氣出口，脫硫脫碳裝置上的凈化氣出口送出的凈化氣，以制取合格的合成氣或氫氣；所述脫硫脫碳裝置上的原料氣出口送出生產硫磺或硫酸的原料氣。在本發明裝置的一個優選實施例中，所述脫硫脫碳裝置為低溫甲醇洗設備或變壓吸附設備。在本發明裝置的一個優選實施例中，還包括一硫回收設備，所述硫回收設備上設置有原料氣入口和硫磺或硫酸出口，硫回收設備上的原料氣入口通過原料氣輸送管接所述脫硫脫碳裝置上的原料氣出口，硫回收設備上的硫磺或硫酸出口送出硫磺或硫酸。在本發明裝置的一個優選實施例中，還包括一精脫設備，所述精脫設備上設置有凈化氣入口、合成氣出口，精脫設備上的凈化氣入口通過凈化氣輸送管接脫硫脫碳裝置上的凈化氣出口，精脫設備上的合成氣出口輸送合格的合成氣或氫氣。由于采用了如上的技術方案，本發明與現有技術相比，具有如下優點1. BGL爐出口粗煤氣可以采用高溫旋風分離器除去大部分干粉塵，降低高溫粉塵對后續設備的沖刷腐蝕影響，降低煤氣水中粉塵含量，提高煤氣水流動性。2.經高溫旋風除塵后的粗煤氣，直接進入純氧非催化部分氧化爐(POX)，和經過預熱的純氧發生燃燒，產生高溫，完全裂解轉化粗煤氣中的有機物。3.出部分氧化爐(POX)的高溫氣體可以采取冷激和/或廢鍋副產中壓和/或低壓飽和蒸汽回收熱量。4.經熱量回收后的粗煤氣再經洗滌及旋風分離，進一步除去夾帶的粉塵。5.粗煤氣可以通過耐硫變換調整最終氫氣/ 一氧化碳比例，滿足后續工藝要求。6.粗煤氣采用低溫甲醇洗或變壓吸附或其他方法凈化裝置脫硫脫碳。7.經凈化裝置的合成氣采用精脫精制裝置對合成氣進一步凈化，確保合成氣或氫
氣質量。碎煤加壓氣化技術和水煤漿氣化技術是目前使用最廣泛，氣化能力最大的兩種煤氣化技術。BGL加壓熔渣氣化技術工藝原理和碎煤加壓氣化技術類似，但是大大提高了煤氣化的效率。BGL加壓熔渣氣化排渣原理和水煤漿氣化技術類似，本發明的非催化部分氧化原理也和水煤漿氣化技術類似，但是因為BGL加壓熔渣氣化+POX采用過熱蒸汽進氣化爐，不同于水煤漿氣化技術液態煤漿進料，因此可以預期BGL加壓熔渣氣化+POX將獲得比水煤漿氣化技術低的氧耗，而獲得相類似的煤氣水并且可以采用劣質煤作為原料。采用本發明后，以BGL爐煤造氣制取氫和一氧化碳的合成氣或氫氣用于煤制油、 甲醇合成、氨合成等過程的工藝流程和附屬設備大大簡化，優點包括煤氣水分離簡化、酚氨回收取消和污水處理簡化、粗煤氣凈化可靠穩定、甲烷回收及處理工段取消等等；另一個好處是部分氧化爐(POX)出口組成比例基本滿足后續煤制油等工藝過程的要求，可以不采用部分耐硫變換經脫碳提氫再次調節氫氣/一氧化碳比例的方法。BGL爐生產的粗煤氣中含有后續工藝處理復雜的有機雜質，采用本發明部分氧化爐(POX)的高溫燃燒，全部轉化為有用組分或易于脫除易于處理的簡單物質。例如甲烷和輕油轉化為有用介質氫氣和一氧化碳；噻吩轉化為硫化氫等。本發明具有以下明顯優勢1.粗煤氣中不含有萘、噻吩和高級烴等雜質，低溫甲醇洗或變壓吸附凈化裝置運行可靠穩定，不存在因為污染甲醇溶液而造成甲醇溶液中雜質累積從而運行惡化的問題， 不存在污染變壓吸附吸附劑的問題。2.取消和原BGL爐煤造氣配套的必須的甲烷回收和處理工段，例如深冷分離甲烷工段(如液氮洗)和甲烷轉化回收工段，大大縮短流程、簡化操作、節約投資、降低能耗。
圖1為本發明裝置的方框圖。
具體實施例方式為了使本發明的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。以下實施例以某煤制合成氨裝置，采用BGL爐煤造氣制取氫或一氧化碳的合成氣為例予以說明本發明。參見圖1，本實施例的BGL加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣的裝置，包括BGL氣化爐10、高溫旋風分離器20、純氧非催化部分氧化爐30、廢熱鍋爐40、洗滌旋風分離器50、耐硫變換設備60、冷卻設備70、低溫甲醇洗設備80、硫回收設備 90、精脫設備100。其中廢熱鍋爐40可以用冷激設備取代或廢熱鍋爐40和冷激設備混合使用所取代，低溫甲醇洗設備80可以用變壓吸附設備所取代。BGL爐煤造氣技術采用BGL加壓熔渣造氣工藝，以碎煤為原料，純氧和蒸汽為氧化劑/氣化劑，固定床造氣，液態排渣。碎煤、蒸汽和純氧分別由BGL爐氣化爐10的煤入口 11、蒸汽入口 12、純氧入口 13進入BGL爐氣化爐10內，灰渣由BGL爐氣化爐10的排渣口 14排出。純氧由空分設備110通過純氧輸送管111輸送過來。由BGL爐氣化爐10的粗煤氣出口 15出來的約400°C的粗煤氣中氫氣/ 一氧化碳的比例約0. 72，并且含有7. 4% V的甲烷。粗煤氣條件如下％ V干co216.55co41.93h230.03ch4+7.79h2s+0.19n2+ar3.51其他雜質如下灰塵、焦油、中油、輕油、酚、脂肪酸、氨、氰化物。由bgl爐氣化爐10的粗煤氣出口 15出來的約400°c的粗煤氣通過粗煤氣輸送管 15和高溫旋風分離器20上的粗煤氣入口 21送入高溫旋風分離器20進行分離，除去大部分粉塵的粗煤氣通過高溫旋風分離器20上的粗煤氣出口 21以及粗煤氣輸送管22、純氧非催化部分氧化爐30的粗煤氣入口 31直接送入純氧非催化部分氧化爐30內，分離的粉塵通過高溫旋風分離器20上的粉灰出口 23排出。空分設備110的純氧加入安全蒸汽預熱至？ °c后通過純氧輸送管112、純氧非催化部分氧化爐30的純氧入口 32送入純氧非催化部分氧化爐30內，與送入的粗煤氣在純氧非催化部分氧化爐30內混合燃燒，產生高溫，這時粗煤氣內的有機物包括有機硫如噻吩等和有機烴如甲烷等在高溫下裂解、加氫和轉化。采用本發明的純氧非催化部分氧化爐30 (pox)，高溫氣體出口 33出來的170°c高溫氣體中氫氣/ 一氧化碳比例為0. 55，其中甲烷含量小于0. 2% v。所有雜質幾乎全部轉化為最簡單的co2、co、h2和水。由純氧非催化部分氧化爐30的高溫氣體出口 33出來的170°c高溫氣體通過高溫氣體輸送管34、廢熱鍋爐40上的高溫氣體入口 41送入廢熱鍋爐40內副產蒸汽進行熱量回收。純氧非催化部分氧化爐30上的煤氣水入口 35通過煤氣水輸送管36接煤氣水分離和處理系統，以在需要的時候向純氧非催化部分氧化爐30補充煤氣水。進入純氧非催化部分氧化爐30的體積百分比濃度為95%，溫度為常溫 150°c，純氧與bgl爐出口粗煤氣的體積比為0. 1 0. 2。廢熱鍋爐40在回收熱量副產蒸汽過程中，經熱量回收溫度降低的粗煤氣由廢熱鍋爐40上的高溫氣體出口 42送出，副產的？ mpa中壓飽和蒸汽和/或？ mpa低壓飽和蒸汽由廢熱鍋爐40上的蒸汽出口 43送出，廢熱鍋爐40形成的煤氣水由其上的煤氣水出口 44 送出，并通過煤氣水輸送管45送至煤氣水分離和處理系統進行處理。煤氣水輸送管45與 36之間還通過連接管線46和壓縮機47連接。由廢熱鍋爐40上的高溫氣體出口 42送出的經熱量回收溫度降低至140°c的粗煤氣通過粗煤氣輸送管48、洗滌旋風分離器50上的氣體入口送入洗滌旋風分離器50內進行洗滌和旋風分離，分離后的煤氣水通過其上的煤氣水出口 51經由煤氣水輸送管45送至煤氣水分離和處理系統進行處理。洗滌旋風分離器50上的氣體出口 5 —方面通過粗煤氣輸送管M接耐硫變換裝置60中的換熱器61上的粗煤氣入口 61a，另一方面通過粗煤氣輸送管55和控制閥56接冷卻裝置70上的粗煤氣入口 71。這樣通過控制閥56即可根據后續工藝要求進行部分變化或全部變換粗煤氣，以調節氫氣/ 一氧化碳比例為1 3 1，生產合成氣或氫氣。而由粗煤氣輸送管M送過來并進入換熱器61的粗煤氣進過換熱后，由換熱器61上的粗煤氣出口 61c通過粗煤氣輸送管61d、變換設備62上的粗煤氣入口 6 送入變換設備61內進行變換，變換設備62變換后的變換氣由其上的變換氣循環出口 62b出來后，通過變換氣循環管62c、換熱器61上的變換氣循環入口進入換熱器61進行換熱，經過調節氫氣/ 一氧化碳比例的變換氣由換熱器61上的變換氣出口 61b出來，再通過變換氣輸送管61c、冷卻裝置70上的粗煤氣入口 71送至冷卻裝置70內進行冷卻，除去工藝冷凝液。冷卻裝置70冷卻后形成的煤氣水(工藝冷凝液)通過其上的煤氣水出口 72以及煤氣水輸送管73送至煤氣水分離和處理系統進行處理。冷卻裝置70冷卻后形成的粗煤氣由其上的粗煤氣出口 73、粗煤氣輸送管74以及低溫甲醇洗設備80上的粗煤氣入口送入低溫甲醇洗設備80進行凈化。凈化后的所產生的用于生產硫磺或硫酸的原料氣通過低溫甲醇洗設備80上的生產硫磺或硫酸的原料氣出口 81、原料氣輸送管82、硫回收設備90上的原料氣出口 91送入硫回收設備90內回收硫，制成硫磺或硫酸，制成的硫磺或硫酸通過硫回收設備90上的硫磺或硫酸出口 92送出。凈化后的凈化氣由低溫甲醇洗設備80上的凈化氣出口 83出來，通過凈化氣輸送管84、精脫設備100上的凈化氣入口 101送入精脫設備100進行精脫，把有害雜質除至滿足后續工藝要求例如氨合成裝置。精脫后的氫氣/一氧化碳比例為1 31合格的合成氣由精脫設備100上的合成氣出口 102送出。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.BGL加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣或氫氣的方法，其特征在于，BGL爐出口粗煤氣直接送入純氧非催化部分氧化爐，和經過預熱的純氧發生燃燒，最終形成170°C氣體送出，以制取合格的合成氣或氫氣。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述純氧非催化部分氧化爐送出的高溫氣體經熱量回收步驟回收熱量和第二除塵步驟除塵后，送入脫硫脫碳步驟進行脫硫脫碳后形成凈化合成氣，該凈化合成氣送入精脫精制步驟進行進一步凈化，形成合格的合成氣或氫氣送出ο
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述BGL爐出口粗煤氣經第一除塵步驟除塵后，直接送入純氧非催化部分氧化爐。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述純氧非催化部分氧化爐的高溫氣體經熱量回收步驟回收熱量和第二除塵步驟除塵后，送入耐硫變換步驟調整氫氣/ 一氧化碳比例為1 1 3 1 ；經調整氫氣/一氧化碳比例后的粗煤氣送入脫硫脫碳步驟進行脫硫脫碳。
5.如權利要求2或4所述的方法，其特征在于，經第二除塵步驟除塵后的粗煤氣或經調整氫氣/一氧化碳比例后的粗煤氣經過一冷卻步驟冷卻后送入脫硫脫碳步驟進行脫硫脫碳。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進入純氧非催化部分氧化爐的純氧來自空分，體積百分比濃度為90 99.6%，溫度為常溫 150°C，BGL爐出口粗煤氣的溫度為 ；350 650°C，純氧與BGL爐出口粗煤氣的體積比為0. 1 0. 2 1。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱量回收步驟中副產4.0 10. OMPa中壓飽和蒸汽和/或0. 5 0. 6MPa低壓飽和蒸汽，形成的煤氣水去煤氣水分離和處理系統。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱量回收步驟送出的粗煤氣溫度為 140 150°C。
9.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述耐硫變換步驟部分變換或全部變換粗煤氣。
10.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述脫硫脫碳步驟為低溫甲醇洗步驟或變壓吸附步驟，其中低溫甲醇洗出來的再生富含硫化氫氣體或變壓吸附步驟出來的尾氣作為生產硫磺或硫酸的原料氣送入硫回收步驟生產硫磺或硫酸。
11.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一除塵步驟采用高溫旋風分離器進行。
12.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述熱量回收步驟采用冷激和/或廢熱鍋爐進行。
13.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二除塵步驟分為洗滌步驟和旋風分離步驟，所述旋風分離步驟形成的煤氣水去煤氣水分離和處理系統。
14.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述合格的合成氣的氫氣/一氧化碳比例為1 3 1或富氫氣產品。
15.一種權利要求1所述的BGL加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣或氫氣的方法所使用的裝置，其特征在于，包括BGL氣化爐和純氧非催化部分氧化爐，其中BGL氣化爐上的粗煤氣出口通過第一粗煤氣輸送管連接到純氧非催化部分氧化爐的粗煤氣入口上，所述純氧非催化部分氧化爐上的純氧入口通過純氧輸入管接空分設備的純氧輸出口 ；純氧非催化部分氧化爐上的高溫氣體出口送出的粗煤氣，以制取合格的合成氣或氫氣。
16.如權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述純氧非催化部分氧化爐上還設置有一煤氣水入口，所述純氧非催化部分氧化爐上的煤氣水入口通過第二煤氣水輸送管接煤氣水分離和處理系統。
17.如權利要求15或16所述的裝置，其特征在于，還包括一第一分離裝置，所述第一分離裝置上設置有粗煤氣入口、粗煤氣出口、粉灰出口，第一分離裝置上的粗煤氣入口接第一粗煤氣輸送管，第一分離裝置的粗煤氣出口通過第二粗煤氣輸送管接所述純氧非催化部分氧化爐的粗煤氣入口，第一分離裝置的粉灰出口送出粉塵。
18.如權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述第一分離裝置為一旋風分離設備。
19.如權利要求17所述的裝置，其特征在于，還包括一熱量回收設備，所述熱量回收設備上設置有高溫氣體入口、高溫氣體出口、蒸汽出口和煤氣水出口，所述熱量回收設備的高溫氣體入口通過高溫氣體輸送管接所述純氧非催化部分氧化爐上的高溫氣體出口，該熱量回收設備的蒸汽出口送出中壓和/或低壓飽和蒸汽，熱量回收設備的煤氣水出口通過第一煤氣水輸送管接煤氣水分離和處理系統，熱量回收設備上的高溫氣體出口送出的粗煤氣， 以制取合格的合成氣或氫氣。
20.如權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述第一煤氣水輸送管通過第一連接管線和壓縮機連接第二煤氣水輸送管。
21.如權利要求20所述的裝置，其特征在于，還包括一第二分離裝置，所述第二分離裝置上設置有氣體入口和氣體出口以及煤氣水出口，所述第二分離裝置上的氣體入口通過第三粗煤氣輸送管接所述熱量回收設備上的高溫氣體出口，第二分離裝置上的氣體出口送出的粗煤氣，以制取合格的合成氣或氫氣，第二分離裝置上的煤氣水出口與所述第一煤氣水輸送管連接。
22.如權利要求21所述的裝置，其特征在于，所述第二分離裝置為洗滌旋風分離設備。
23.如權利要求21所述的裝置，其特征在于，還包括一冷卻裝置，所述冷卻裝置上設置有粗煤氣入口、粗煤氣出口以及煤氣水出口，所述冷卻裝置上的粗煤氣入口通過管線與所述第二分離裝置上的氣體出口連接，冷卻裝置上的粗煤氣出口送出的粗煤氣，以制取合格的合成氣或氫氣，冷卻裝置上的煤氣水出口通過第三煤氣水輸送管接煤氣水分離和處理系統。
24.如權利要求23所述的裝置，其特征在于，在所述冷卻裝置與所述第二分離裝置之間增加一耐硫變換裝置，所述耐硫變換裝置包括一換熱設備和一變換設備，所述換熱設備上設置有粗煤氣入口、粗煤氣出口、變換氣出口、變換氣循環入口，所述變換設備上設置有粗煤氣入口、變換氣循環出口 ；所述第二分離裝置上的氣體出口一方面通過第四粗煤氣輸送管接所述換熱設備上的粗煤氣入口，另一方面通過第五粗煤氣輸送管和控制閥接所述冷卻裝置上的粗煤氣入口 ；所述換熱設備上的變換氣出口通過變換氣輸送管接所述冷卻裝置上的粗煤氣入口，換熱設備上的粗煤氣出口通過第六粗煤氣輸送管接所述變換設備上的粗煤氣入口，變換設備上的變換氣循環出口通過變換氣循環管接換熱設備上的變換氣循環入
25.如權利要求M所述的裝置，其特征在于，還包括一脫硫脫碳裝置，所述脫硫脫碳裝置上設置有粗煤氣入口、凈化氣出口和生產硫磺或硫酸的原料氣出口，所述脫硫脫碳裝置上的粗煤氣入口通過第七粗煤氣輸送管接冷卻裝置上的粗煤氣出口，脫硫脫碳裝置上的凈化氣出口送出的凈化氣，以制取合格的合成氣或氫氣；所述脫硫脫碳裝置上的原料氣出口送出生產硫磺或硫酸的原料氣。
26.如權利要求25所述的裝置，其特征在于，所述脫硫脫碳裝置為低溫甲醇洗設備或變壓吸附設備。
27.如權利要求25所述的裝置，其特征在于，還包括一硫回收設備，所述硫回收設備上設置有原料氣入口和硫磺或硫酸出口，硫回收設備上的原料氣入口通過原料氣輸送管接所述脫硫脫碳裝置上的原料氣出口，硫回收設備上的硫磺或硫酸出口送出硫磺或硫酸。
28.如權利要求27所述的裝置，其特征在于，還包括一精脫設備，所述精脫設備上設置有凈化氣入口、合成氣出口，精脫設備上的凈化氣入口通過凈化氣輸送管接脫硫脫碳裝置上的凈化氣出口，精脫設備上的合成氣出口輸送合格的合成氣或氫氣。
全文摘要
本發明公開的BGL加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣或氫氣的方法，其BGL爐出口粗煤氣直接送入純氧非催化部分氧化爐，和經過預熱的純氧發生燃燒，形成高溫氣體送出，以制取合格的合成氣或氫氣。采用本發明部分氧化爐(POX)的高溫燃燒，全部轉化為有用組分或易于脫除易于處理的簡單物質。例如甲烷和輕油轉化為有用介質氫氣和一氧化碳；噻吩轉化為硫化氫等。本發明還公開了該BGL加壓熔渣氣化加純氧非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣或氫氣的方法所使用的裝置。
文檔編號C01B3/34GK102320568SQ20111024757
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者傅敏燕, 王正予, 陸歡慶 申請人:上海澤瑪克敏達機械設備有限公司